JP2004188251A - Self-traveling type crusher - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジョークラッシャ、ロールクラッシャ、シュレッダ等、被破砕物を破砕する破砕装置を備えた自走式破砕機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
通常、破砕機は、例えば建設現場で発生する大小さまざまな岩石・建設廃材等の被破砕物を所定の大きさに破砕することにより、廃材の再利用、工事の円滑化、コスト削減等を図るために用いられる。
【0003】
このような破砕機のうち、例えば自走式破砕機は、一般に、左・右の無限軌道履帯を備えた走行体と、ホッパから投入された被破砕物を所定の大きさに破砕する破砕装置と、ホッパから投入された被破砕物を破砕装置へ導くフィーダ、破砕装置で破砕され小さくなった破砕物を機外へ搬送する排出コンベア、及びこの排出コンベアの上方に設けられ排出コンベア上を運搬中の破砕物に含まれる磁性物を磁気的に吸引除去する磁選機等の上記破砕装置による破砕作業に関連する作業を行う補助機械とから構成されている。
【0004】
この自走式破砕機において、破砕装置の品質、及び処理効率を低下させないため、破砕装置の負荷に応じてフィーダの供給量を制御するものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
この発明は、破砕装置用油圧モータの負荷圧と、ジョークラッシャへ供給されるガラの量とを検出し、その検出信号の値に応じてフィーダの動作を減速又は停止する制御を行うものである。
【0006】
また、一方、この公知例の発明においては、破砕装置用油圧モータへ圧油を供給する第1の油圧ポンプと、複数の補助機械用油圧アクチュエータへ圧油を供給する第2の油圧ポンプを有し、原動機の馬力をこの第1の油圧ポンプと第2の油圧ポンプとに効率的に配分する制御、すなわち破砕装置用油圧モータの負荷が大きく補助機械用油圧アクチュエータの負荷が小さい場合には、エンジンの馬力配分を破砕装置用モータへ振り分けて原動機の馬力を効率よく利用しようとするいわゆる全馬力制御を行っている。
【0007】
【特許文献1】
特開平11−226446号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では以下のような問題点がある。
すなわち、上述の従来技術は、破砕装置側の負荷が大きいときには、エンジンの馬力配分を破砕装置用油圧モータへ振り分け、破砕装置側の過負荷を解消しようとする全馬力制御が行われるため、本来、破砕装置側の過負荷が原動機の馬力範囲内ならばフィーダの減速又は停止を行わなくとも破砕装置側の過負荷は解消する。しかしながら、上述の従来技術においては、フィーダ制御自体を破砕装置用油圧モータの負荷圧を検出した時点で行っているため、全馬力制御だけで解消できる破砕装置側の過負荷にまでフィーダ制御を働かせている。そのため、必要以上に被破砕物の供給が中断され、その結果、破砕効率の低下、更には破砕生産品の生産性低下が生じる恐れがあった。
【0009】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、破砕効率の低下を防止することができる自走式破砕機を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
(1)上記目的を達成するために、本発明は、被破砕物を破砕する自走式破砕機において、破砕装置と、この破砕装置に被破砕物を供給するフィーダを含む破砕作業に関連する作業を行う補助機械と、前記破砕装置を駆動する破砕装置用油圧モータ、前記補助機械を駆動する補助機械用油圧アクチュエータ、前記破砕装置用油圧モータを駆動する第1の油圧ポンプ、前記補助機械用油圧アクチュエータを駆動する第2の油圧ポンプ、及び前記第1の油圧ポンプと前記第2の油圧ポンプとを駆動する原動機を有する油圧駆動装置と、前記第1の油圧ポンプの吐出圧を検出する第1の吐出圧検出手段と、前記第2の油圧ポンプの吐出圧を検出する第2の吐出圧検出手段と、前記第1の油圧ポンプ及び第2の油圧ポンプの入力トルクの合計が前記原動機の出力トルク以下になるように前記第1の吐出圧検出手段の検出信号と第2の吐出圧検出手段の検出信号とに基づき前記第1の油圧ポンプ及び第2の油圧ポンプの吐出流量を制御するとともに、前記第1の吐出圧検出手段及び第2の吐出圧検出手段の検出信号に基づき前記フィーダの動作速度を減速又は停止する制御を行う制御手段とを備えるものとする。
【0011】
本発明においては、破砕装置用油圧モータには第1の油圧ポンプからの圧油のみが供給され、補助機械用油圧アクチュエータには第2の油圧ポンプからの圧油のみが供給されることで、破砕装置用油圧モータに係わる圧油供給回路と補助機械用油圧アクチュエータに係わる圧油供給回路とが完全に分離され、互いの負荷圧力やその変動の影響を受けないようにする。そして、制御手段が、第1の吐出圧検出手段で検出した第1の油圧ポンプの吐出圧と第2の吐出圧検出手段で検出した第2の油圧ポンプの吐出圧との和に応じ、第1及び第2油圧ポンプの入力トルクの合計を原動機の出力トルク以下に制限するように第1及び第2油圧ポンプの吐出流量を制御する全馬力制御を行う。これによって、相対的に高負荷である破砕装置用油圧モータに係わる第1の油圧ポンプと相対的に低負荷である補助機械用油圧アクチュエータに係わる第2の油圧ポンプとに対し、その負荷の差に応じた形で原動機の馬力を効果的に配分する。
【0012】
ここで、一般に破砕機による破砕作業中においては、破砕装置用油圧モータの負荷圧力は補助機械用油圧アクチュエータの負荷圧力に比べて大きくなることが多い。すなわち、補助機械用油圧アクチュエータに係わる第2の油圧ポンプのために必要な馬力は破砕装置用油圧モータに係わる第1の油圧ポンプのために必要な馬力よりも小さい。このように、補助機械用油圧アクチュエータの負荷圧力が軽負荷である場合には、上記のように制御手段が全馬力制御を行うことにより第2の油圧ポンプの特性を低トルク側に移動しつつ第1の油圧ポンプの特性を高トルク側に移動する。この結果、第1の油圧ポンプのP−Q曲線が高トルク側へ移動して、P−Q曲線上におけるポンプ吐出流量が減少し始めるときのポンプ吐出圧が高圧側にシフトする。また、第2の油圧ポンプのP−Q曲線は低トルク側に移動して、P−Q曲線上におけるポンプ吐出流量が減少し始めるときのポンプ吐出圧が低圧側にシフトする。このような場合に、例えば第1の油圧ポンプの吐出圧(=破砕装置用油圧モータの負荷圧力)のみに応じ、その値がしきい値以上になるとフィーダを減速又は停止させ破砕装置用油圧モータの負荷圧力の上昇を抑制するように制御すると、上記全馬力制御による第1の油圧ポンプの増トルク分が活かされないままフィーダが減速・停止してしまうこととなる。
【0013】
そこで、本発明においては、制御手段が第1の吐出圧検出手段及び第2の吐出圧検出手段の両方の検出結果に応じてフィーダ用油圧モータへの圧油の供給を制御することにより、第1の吐出圧検出手段で検出した第1の油圧ポンプの吐出圧と、第2の吐出圧検出手段で検出した第2の油圧ポンプの吐出圧との和に応じて、例えばそれらの平均値が所定のしきい値以上である場合にフィーダ用油圧モータへの圧油の供給を低減もしくは遮断するように制御することができる。これにより、上記したような第1の油圧ポンプのP−Q曲線の高トルク側へのシフトと第2の油圧ポンプのP−Q曲線の低トルク側へのシフトにも対応し、それらの馬力配分の変化に応じた形で第1の油圧ポンプの馬力増大分を有効に用いて、破砕装置用油圧モータの負荷圧力が比較的高い負荷圧力となるまでフィーダの駆動を継続することができる。このようにして、被破砕物の供給量を適正に維持しつつフィーダを比較的長く駆動できるので、破砕効率の低下を防止することができる。
【0014】
(2)上記(1)において、好ましくは、前記制御手段は、前記第1の吐出圧検出手段の検出信号から得られる第1の油圧ポンプの吐出圧と前記第2の吐出圧検出手段の検出信号から得られる第2の油圧ポンプの吐出圧との和に基づいて前記第1の油圧ポンプ及び第2の油圧ポンプの吐出流量を制御するものとする。
【0015】
(3)上記(1)又は(2)において、また好ましくは、前記制御手段は、前記第1の吐出圧検出手段の検出信号から得られる第1の油圧ポンプの吐出圧と前記第2の吐出圧検出手段の検出信号から得られる第2の油圧ポンプの吐出圧との平均値に基づいて前記フィーダの動作速度を制御するものとする。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の自走式破砕機の一実施の形態を図面を用いて説明する。
図1は、本発明の自走式破砕機の一実施の形態の全体構造を表す側面図、図2はその上面図、図3は図1中左側から見た正面図である。
【0017】
これら図1乃至図3において、1は走行体で、この走行体1は、走行装置2と、この走行装置2の上部にほぼ水平に延設した本体フレーム3とで構成されている。また、4は走行装置2のトラックフレームで、このトラックフレーム4は、本体フレーム3の下部に連設している。5,6はそれぞれこのトラックフレーム4の両端に設けた従動輪(アイドラ)及び駆動輪、7はこれら従動輪5及び駆動輪6に巻回した履帯(無限軌道履帯)、8は駆動輪6に直結した走行用油圧モータであり、自走式破砕機の左側に配置された左走行用油圧モータ8L及び右側に配置された右走行用油圧モータ8Rで構成されている(後述の図4参照)。9,10は本体フレーム3の長手方向一方側(図1中左側)に立設した支持ポスト、11はこれら支持ポスト9,10に支持された支持バーである。
【0018】
12は破砕対象となる被破砕物を受入れるホッパで、このホッパ12は、下方に向かって縮径するよう形成されており、上記支持バー11上に複数の支持部材13を介して支持されている。なお、本実施の形態における自走式破砕機は、例えばビル解体時に搬出されるコンクリート塊や道路補修時に排出されるアスファルト塊等の建設現場で発生する大小様々な建設廃材、産業廃棄物、若しくは岩石採掘現場や切羽で採掘される岩石・自然石等を処理対象とし、これらを上記被破砕物として受け入れ破砕処理するものである。
【0019】
15はホッパ12のほぼ直下に位置するフィーダ(グリズリフィーダ)で、このフィーダ15は、ホッパ12に受け入れた被破砕物を後述の破砕装置20に搬送し供給する役割を果たし、ホッパ12とは独立して支持バー11に支持されている。16はフィーダ15の本体で、このフィーダ本体16内には、先端(図2中右側端部)が櫛歯状に形成された櫛歯プレート17が複数(この例では2枚)階段状に固定されており、複数のばね18を介して支持バー11上に振動可能に支持されている。19はフィーダ用油圧モータで、このフィーダ用油圧モータ19は、投入された櫛歯プレート17上の被破砕物が後方側(図1中右側)に送られるようフィーダ15を加振するようになっている。なお、フィーダ用油圧モータ19の構成は、特に限定されるものではないが、例えば偏芯軸を回転駆動させる振動モータ等が挙げられる。また、14は櫛歯プレート17の櫛歯部分のほぼ直下に設けたシュートで、このシュート14は、櫛歯プレート17の櫛歯の隙間から落下する被破砕物中に含まれた細粒(いわゆるズリ)等を後述の排出コンベア40上に導く役割を果たすものである。
【0020】
20は被破砕物を破砕する破砕装置としてのジョークラッシャ(以下適宜、破砕装置20と記述する)で、このジョークラッシャ20は、ホッパ12及びフィーダ15よりも後方側(図1中右側)に位置し、図1に示すように、本体フレーム3の長手方向(図1中左右方向)中央付近に搭載されている。また、ジョークラッシャ20は、公知の構成のものであり、内部には、互いの間隙空間が下方に向かって縮径するよう対向した一対の動歯及び固定歯(共に図示せず)が設けられている。21は破砕装置用油圧モータ(図2参照)で、この破砕装置用油圧モータ21はフライホイール22を回転駆動させ、更にこのフライホイール22の回転運動は、公知の変換機構を介して動歯(図示せず)の揺動運動に変換されるようになっている。即ち、動歯は、静止した固定歯に対して概ね前後方向(図1中左右方向)に揺動するようになっている。なお、本実施の形態において、破砕装置用油圧モータ21からフライホイール22への駆動伝達構造は、ベルト(図示せず)を介した構成となっているが、これに限られるものではなく、例えばチェーンを介する構成等、他の構成であっても構わない。
【0021】
25は各作動装置の動力源を内蔵した動力装置(パワーユニット)で、この動力装置25は、図1に示したように、破砕装置20より更に後方側(図1中右側)に位置し、支持部材26を介し本体フレーム3の長手方向他方側(図1中右側)端部に支持されている。また、動力装置25内には、動力源となる後述のエンジン(原動機)61やこのエンジン61によって駆動される後述の油圧ポンプ62,63等が備えられている(詳細は後述)。30,31はそれぞれ動力装置25に内蔵した燃料タンク及び作動油タンク(共に図示せず)の給油口で、これら給油口30,31は、動力装置25の上部に設けられている。32はプレクリーナで、このプレクリーナ32は、エンジン61への吸気中の塵埃を、動力装置25内のエアクリーナ(図示せず)の上流側にて事前に捕集するものである。また、35は操作者が搭乗する運転席で、この運転席35は、動力装置25の前方側(図1中左側)の区画に設けられている。36a,37aは左・右走行用油圧モータ8L,8Rを操作するための左・右走行用操作レバーである。
【0022】
40は被破砕物を破砕した破砕物や前述のズリ等を機外に搬送し排出する排出コンベアで、この排出コンベア40は、排出側(この場合、図1中右側)の部分が、斜めに立ち上がるよう、支持部材41,42を介し、動力装置25に取りつけたアーム部材43から懸架されている。また、この排出コンベア40は、その排出側と反対側(図1中左側)の部分が本体フレーム3からほぼ水平な状態で吊り下げ支持されている。45は排出コンベア40のコンベアフレーム、46,47はこのコンベアフレーム45の両端に設けた従動輪(アイドラ)及び駆動輪、48は駆動輪47に直結した排出コンベア用油圧モータ(図2参照)である。50は従動輪46及び駆動輪47に巻回した搬送ベルトで、この搬送ベルト50は、排出コンベア用油圧モータ48によって駆動輪47が回転駆動させられることにより循環駆動するようになっている。
【0023】
55は排出する破砕物中の鉄筋等といった異物(磁性物)を除去する磁選機で、この磁選機55は、支持部材56を介し上記アーム部材43に吊り下げ支持されている。磁選機55は、駆動輪57及び従動輪58に巻回した磁選機ベルト59が、排出コンベア40の搬送ベルト50の搬送面に対しほぼ直交するよう近接配置してある。60は駆動輪57に直結した磁選機用油圧モータである。なお、磁選機ベルト59の循環軌跡の内側には、図示しない磁力発生手段が設けられており、搬送ベルト50上の鉄筋等の異物は、磁選機ベルト59越しに作用する磁力発生手段からの磁力により磁選機ベルト59に吸着され、排出コンベア40の側方に搬送され落下させられるようになっている。
【0024】
ここで、上記走行体1、フィーダ15、破砕装置20、排出コンベア40、及び磁選機55は、この自走式破砕機に備えられる油圧駆動装置によって駆動される被駆動部材を構成している。図4乃至図6は、本発明の自走式破砕機の一実施の形態に備えられる油圧駆動装置の全体構成を表す油圧回路図である。
【0025】
これら図4乃至図6において、油圧駆動装置は、エンジン61と、このエンジン61によって駆動される可変容量型の第1油圧ポンプ62及び第2油圧ポンプ63と、同様にエンジン61によって駆動される固定容量型のパイロットポンプ64と、第1及び第2油圧ポンプ62,63から吐出される圧油がそれぞれ供給される左・右走行用油圧モータ8L,8R、フィーダ用油圧モータ19、破砕装置用油圧モータ21、排出コンベア用油圧モータ48、及び磁選機用油圧モータ60と、第1及び第2油圧ポンプ62,63からこれら油圧モータ8L,8R,19,21,48,60に供給される圧油の流れ(方向及び流量、若しくは流量のみ)を制御する6つのコントロールバルブ65,66,67,68,69,70と、前記の運転席35に設けられ、左・右走行用コントロールバルブ66,67(後述)をそれぞれ切り換え操作するための左・右走行用操作レバー36a,37aと、第1及び第2油圧ポンプ62,63の吐出流量Q1,Q2(後述の図8参照)を調整する制御手段、例えばレギュレータ装置71,72と、例えば運転席35内に設けられ、破砕装置20、フィーダ15、排出コンベア40、及び磁選機55の始動・停止等を操作者が指示入力して操作するための操作盤73とを有している。
【0026】
上記6つのコントロールバルブ65〜70は、2位置切換弁又は3位置切換弁であり、破砕装置用油圧モータ21に接続された破砕装置用コントロールバルブ65と、左走行用油圧モータ8Lに接続された左走行用コントロールバルブ66と、右走行用油圧モータ8Rに接続された右走行用コントロールバルブ67と、フィーダ用油圧モータ19に接続されたフィーダ用コントロールバルブ68と、排出コンベア用油圧モータ48に接続された排出コンベア用コントロールバルブ69と、磁選機用油圧モータ60に接続された磁選機用コントロールバルブ70とから構成されている。
【0027】
このとき、第1及び第2油圧ポンプ62,63のうち、第1油圧ポンプ62は、左走行用コントロールバルブ66及び破砕装置用コントロールバルブ65を介して左走行用油圧モータ8L及び破砕装置用油圧モータ21へ供給するための圧油を吐出するようになっている。これらコントロールバルブ65,66はいずれも、対応する油圧モータ21,8Lへの圧油の方向及び流量を制御可能な3位置切換弁となっており、第1油圧ポンプ62の吐出管路74に接続されたセンターバイパスライン75において、上流側から、左走行用コントロールバルブ66、破砕装置用コントロールバルブ65の順序で配置されている。なお、センターバイパスライン75の最下流側には、ポンプコントロールバルブ76(詳細は後述)が設けられている。
【0028】
一方、第2油圧ポンプ63は、右走行用コントロールバルブ67、フィーダ用コントロールバルブ68、排出コンベア用コントロールバルブ69、及び磁選機用コントロールバルブ70を介し、右走行用油圧モータ8R、フィーダ用油圧モータ19、排出コンベア用油圧モータ48、及び磁選機用油圧モータ60へ供給するための圧油を吐出するようになっている。これらのうち右走行用コントロールバルブ67は対応する右走行用油圧モータ8Rへの圧油の流れを制御可能な3位置切換弁となっており、その他のコントロールバルブ68,69,70は対応する油圧モータ19,48,60への圧油の流量を制御可能な2位置切換弁となっており、第2油圧ポンプ63の吐出管路77に接続されたセンターバイパスライン78a及びこれの下流側にさらに接続されたセンターライン78bにおいて、上流側から、右走行用コントロールバルブ67、磁選機用コントロールバルブ70、排出コンベア用コントロールバルブ69、及びフィーダ用コントロールバルブ68の順序で配置されている。なお、センターライン78bは、最下流側のフィーダ用コントロールバルブ68の下流側で閉止されている。
【0029】
上記コントロールバルブ65〜70のうち、左・右走行用コントロールバルブ66,67はそれぞれ、パイロットポンプ64で発生されたパイロット圧を用いて操作されるセンターバイパス型のパイロット操作弁である。これら左・右走行用コントロールバルブ66,67は、パイロットポンプ64で発生され前述の操作レバー36a,37aを備えた操作レバー装置36,37で所定圧力に減圧されたパイロット圧により操作される。
【0030】
すなわち、操作レバー装置36,37は、操作レバー36a,37aとその操作量に応じたパイロット圧を出力する一対の減圧弁36b,36b及び37b,37bとを備えている。操作レバー装置36の操作レバー36aを図4中a方向(又はその反対方向、以下対応関係同じ)に操作すると、パイロット圧がパイロット管路79(又はパイロット管路80)を介して左走行用コントロールバルブ66の駆動部66a(又は駆動部66b)に導かれ、これによって左走行用コントロールバルブ66が図4中上側の切換位置66A(又は下側の切換位置66B)に切り換えられ、第1油圧ポンプ62からの圧油が吐出管路74、センターバイパスライン75、及び左走行用コントロールバルブ66の切換位置66A(又は下側の切換位置66B)を介して左走行用油圧モータ8Lに供給され、左走行用油圧モータ8Lが順方向(又は逆方向)に駆動される。
【0031】
なお、操作レバー36aを図4に示す中立位置にすると、左走行用コントロールバルブ66はばね66c,66dの付勢力で図4に示す中立位置に復帰し、左走行用油圧モータ8Lは停止する。
【0032】
同様に、操作レバー装置37の操作レバー37aを図4中b方向(又はその反対方向)に操作すると、パイロット圧がパイロット管路81(又はパイロット管路82)を介し右走行用コントロールバルブ67の駆動部67a(又は駆動部67b)に導かれて図4中上側の切換位置67A(又は下側の切換位置67B)に切り換えられ、右走行用油圧モータ8Rが順方向(又は逆方向)に駆動されるようになっている。操作レバー37aを中立位置にするとばね67c,67dの付勢力で右走行用コントロールバルブ67は中立位置に復帰し右走行用油圧モータ8Rは停止する。
【0033】
ここで、パイロットポンプ64からのパイロット圧を操作レバー装置36,37に導くパイロット導入管路83a,83bには、コントローラ84からの駆動信号St(後述)で切り換えられるソレノイド制御弁85が設けられている。このソレノイド制御弁85は、ソレノイド85aに入力される駆動信号StがONになると図6中左側の連通位置85Aに切り換えられ、パイロットポンプ64からのパイロット圧を導入管路83a,83bを介し操作レバー装置36,37に導き、操作レバー36a,37aによる左・右走行用コントロールバルブ66,67の上記操作を可能とする。
【0034】
一方、駆動信号StがOFFになると、ソレノイド制御弁85はばね85bの復元力で図6中右側の遮断位置85Bに復帰し、導入管路83aと導入管路83bとを遮断すると共に導入管路83bをタンク86へのタンクライン86aに連通させ、この導入管路83b内の圧力をタンク圧とし、操作レバー装置36,37による左・右走行用コントロールバルブ66,67の上記操作を不可能とするようになっている。
【0035】
破砕装置用コントロールバルブ65は、両端にソレノイド駆動部65a,65bを備えたセンターバイパス型の電磁比例弁である。ソレノイド駆動部65a,65bには、コントローラ84からの駆動信号Scrで駆動されるソレノイドがそれぞれ設けられており、破砕装置用コントロールバルブ65はその駆動信号Scrの入力に応じて切り換えられるようになっている。
【0036】
すなわち、駆動信号Scrが破砕装置20の正転(又は逆転、以下、対応関係同じ)に対応する信号、例えばソレノイド駆動部65a及び65bへの駆動信号ScrがそれぞれON及びOFF(又はソレノイド駆動部65a及び65bへの駆動信号ScrがそれぞれOFF及びON)になると、破砕装置用コントロールバルブ65が図4中上側の切換位置65A(又は下側の切換位置65B)に切り換えられる。これにより、第1油圧ポンプ62からの圧油が吐出管路74、センターバイパスライン75、及び破砕装置用コントロールバルブ65の切換位置65A(又は下側の切換位置65B)を介して破砕装置用油圧モータ21に供給され、破砕装置用油圧モータ21が順方向(又は逆方向)に駆動される。
【0037】
駆動信号Scrが破砕装置20の停止に対応する信号、例えばソレノイド駆動部65a及び65bへの駆動信号ScrがともにOFFになると、コントロールバルブ65がばね65c,65dの付勢力で図4に示す中立位置に復帰し、破砕装置用油圧モータ21は停止する。
【0038】
ポンプコントロールバルブ76は、流量を圧力に変換する機能を備えるものであり、前記のセンターバイパスライン75とタンクライン86bとを絞り部分76aaを介して接続・遮断可能なピストン76aと、このピストン76aの両端部を付勢するばね76b,76cと、前記のパイロットポンプ64の吐出管路87にパイロット導入管路88a(後述)及びパイロット導入管路88c(同)を介して上流側が接続されてパイロット圧が導かれ、下流側がタンクライン86cに接続され、かつ前記のばね76bによってリリーフ圧が可変に設定される可変リリーフ弁76dとを備えている。
【0039】
このような構成により、ポンプコントロールバルブ76は以下のように機能する。すなわち、上述したように左走行用コントロールバルブ66及び破砕装置用コントロールバルブ65はセンターバイパス型の弁となっており、センターバイパスライン75を流れる流量は、各コントロールバルブ66,65の操作量(すなわちスプールの切換ストローク量)により変化する。各コントロールバルブ66,65の中立時、すなわち第1油圧ポンプ62へ要求する各コントロールバルブ66,65の要求流量(言い換えれば左走行用油圧モータ8L及び破砕装置用油圧モータ21の要求流量)が少ない場合には、第1油圧ポンプ62から吐出される圧油のうちほとんどが余剰流量Qt1(後述の図7参照)としてセンターバイパスライン75を介してポンプコントロールバルブ76に導入され、比較的大きな流量の圧油がピストン76aの絞り部分76aaを介してタンクライン86bへ導出される。これにより、ピストン76aは図4中右側に移動するので、ばね76bによるリリーフ弁76dの設定リリーフ圧が低くなり、管路88cから分岐して設けられ後述のネガティブ傾転制御用の第1サーボ弁131へ至る管路90に、比較的低い制御圧力(ネガコン圧)Pc1を発生する。
【0040】
逆に、各コントロールバルブ66,65が操作されて開状態となった場合、すなわち第1油圧ポンプ62へ要求する要求流量が多い場合には、センターバイパスライン75に流れる前記余剰流量Qt1は、油圧モータ8L,21側へ流れる流量分だけ減じられるため、ピストン絞り部分76aaを介しタンクライン86bへ導出される圧油流量は比較的小さくなり、ピストン76aは図4中左側に移動してリリーフ弁76dの設定リリーフ圧が高くなるので、管路90の制御圧力Pc1は高くなる。
【0041】
本実施の形態では、後述するように、この制御圧力(ネガコン圧)Pc1の変動に基づき、第1油圧ポンプ62の斜板62Aの傾転角を制御するようになっている(詳細は後述)。
【0042】
なお、第1及び第2油圧ポンプ62,63の吐出管路74,77から分岐した管路91,92には、リリーフ弁93及びリリーフ弁94がそれぞれ設けられており、第1及び第2油圧ポンプ62,63の吐出圧P1,P2の最大値を制限するためのリリーフ圧の値を、それぞれに備えられたばね93a,94aの付勢力で設定するようになっている。
【0043】
フィーダ用コントロールバルブ68は、ソレノイド駆動部68aを備えた電磁切換弁である。ソレノイド駆動部68aには、コントローラ84からの駆動信号Sfで駆動されるソレノイドが設けられており、フィーダ用コントロールバルブ68はその駆動信号Sfの入力に応じて切り換えられるようになっている。すなわち、駆動信号Sfがフィーダ15を動作させるON信号になると、フィーダ用コントロールバルブ68が図5中上側の切換位置68Aに切り換えられる。
【0044】
これにより、吐出管路77、センターバイパスライン78a、及びセンターライン78bを介し導かれた第2油圧ポンプ63からの圧油は、切換位置68Aに備えられた絞り手段68Aaから、これに接続する管路95、この管路95に設けられた圧力制御弁96(詳細は後述)、切換位置68Aに備えられたポート68Ab、及びこのポート68Abに接続する供給管路97を経て、フィーダ用油圧モータ19に供給され、この油圧モータ19が駆動される。駆動信号Sfがフィーダ15の停止に対応するOFF信号になると、フィーダ用コントロールバルブ68はばね68bの付勢力で図5に示す遮断位置68Bに復帰し、フィーダ用油圧モータ19は停止する。
【0045】
排出コンベア用コントロールバルブ69は、上記フィーダ用コントロールバルブ68同様、そのソレノイド駆動部69aにコントローラ84からの駆動信号Sconで駆動されるソレノイドが設けられる。駆動信号Sconが排出コンベア40を動作させるON信号になると、コンベア用コントロールバルブ69は図5中上側の連通位置69Aに切り換えられ、センターライン78bからの圧油が、切換位置69Aの絞り手段69Aaから、管路98、圧力制御弁99(詳細は後述)、切換位置69Aのポート69Ab、及びこのポート69Abに接続する供給管路100を介し排出コンベア用油圧モータ48に供給されて駆動される。駆動信号Sconが排出コンベア40の停止に対応するOFF信号になると、排出コンベア用コントロールバルブ69はばね69bの付勢力で図5に示す遮断位置69Bに復帰し、排出コンベア用油圧モータ48は停止する。
【0046】
磁選機用コントロールバルブ70は、上記フィーダ用コントロールバルブ68及び排出コンベア用コントロールバルブ69同様、ソレノイド駆動部70aのソレノイドがコントローラ84からの駆動信号Smで駆動される。駆動信号SmがON信号になると、磁選機用コントロールバルブ70は図5中上側の連通位置70Aに切り換えられ、圧油が絞り手段70Aa、管路101、圧力制御弁102(詳細は後述)、ポート70Ab、供給管路103を介し磁選機用油圧モータ60に供給されて駆動される。駆動信号SmがOFF信号になると、磁選機用コントロールバルブ70はばね70bの付勢力で遮断位置70Bに復帰する。
【0047】
なお、上記したフィーダ用油圧モータ19、排出コンベア用油圧モータ48、及び磁選機用油圧モータ60への圧油の供給に関し、回路保護等の観点から、供給管路97,100,103とタンクライン86bとの間を接続する管路104,105,106に、それぞれリリーフ弁107,108,109が設けられている。
【0048】
ここで、前述した管路95,98,101に設けた圧力制御弁96,99,102に係わる機能について説明する。
フィーダ用コントロールバルブ68の切換位置68Aの前記ポート68Ab、排出コンベア用コントロールバルブ69の切換位置69Aの前記ポート69Ab、及び磁選機用コントロールバルブ70の切換位置70Aのポート70Abには、それぞれ、対応するフィーダ用油圧モータ19、排出コンベア用油圧モータ48、磁選機用油圧モータ60の負荷圧力をそれぞれ検出するための負荷検出ポート68Ac、負荷検出ポート69Ac、負荷検出ポート70Acが連通されている。このとき、負荷検出ポート68Acは負荷検出管路110に接続しており、負荷検出ポート69Acは負荷検出管路111に接続しており、負荷検出ポート70Acは負荷検出管路112に接続している。
【0049】
ここで、フィーダ用油圧モータ19の負荷圧力が導かれる前記負荷検出管路110と、排出コンベア用油圧モータ48の負荷圧力が導かれる前記負荷検出管路111とは、さらにシャトル弁113を介して負荷検出管路114に接続され、シャトル弁113を介して選択された高圧側の負荷圧力はこの負荷検出管路114に導かれるようになっている。またこの負荷検出管路114と、磁選機用油圧モータ60の負荷圧力が導かれる前記負荷検出管路112とは、シャトル弁115を介して最大負荷検出管路116に接続され、シャトル弁115で選択された高圧側の負荷圧力が最大負荷圧力として最大負荷検出管路116に導かれるようになっている。
【0050】
そして、この最大負荷検出管路116に導かれた最大負荷圧力は、最大負荷検出管路116に接続する管路117,118,119,120を介して、対応する前記圧力制御弁96,99,102の一方側にそれぞれ伝達される。このとき、圧力制御弁96,99,102の他方側には前記の管路95,98,101内の圧力、すなわち絞り手段68Aa,69Aa,70Aaの下流側圧力が導かれている。
【0051】
以上により、圧力制御弁96,99,102は、コントロールバルブ68,69,70の絞り手段68Aa,69Aa,70Aaの下流側圧力と、フィーダ用油圧モータ19、排出コンベア用油圧モータ48、及び磁選機用油圧モータ60のうちの最大負荷圧力との差圧に応答して作動し、各油圧モータ19,48,60の負荷圧力の変化にかかわらず、前記の差圧を一定値に保持するようになっている。すなわち、絞り手段68Aa,69Aa,70Aaの下流側圧力を、前記の最大負荷圧力よりもばね96a,99a,102aによる設定圧分だけ高くするようになっている。
【0052】
一方、第2油圧ポンプ63の吐出管路77に接続したセンターバイパスライン78a及びセンターライン78bから分岐したブリードオフ管路121には、ばね122aを備えたリリーフ弁(アンロード弁)122が設けられている。このリリーフ弁122の一方側には、最大負荷検出管路116、これに接続する管路123を介し最大負荷圧力が導かれており、またリリーフ弁122の他方側にはポート122bを介しブリードオフ管路121内の圧力が導かれている。これにより、リリーフ弁122は、管路121及びセンターライン78b内の圧力を、前記の最大負荷圧力よりもばね122aによる設定圧分だけ高くするようになっている。すなわち、リリーフ弁122は、管路121及びセンターライン78b内の圧力が、最大負荷圧が導かれる管路123内の圧力にばね122aのばね力分が加算された圧力になったときに、管路121の圧油をポンプコントロールバルブ124を介してタンク86へと導くようになっている。以上の結果、第2油圧ポンプ63の吐出圧が最大負荷圧よりもばね122aによる設定圧分だけ高くなるロードセンシング制御が実現される。
なお、このときばね122aで設定されるリリーフ圧は、前述したリリーフ弁93及びリリーフ弁94の設定リリーフ圧よりも小さい値に設定されている。
【0053】
そして、ブリードオフ管路121のリリーフ弁122より下流側には、前記のポンプコントロールバルブ76と同様の流量−圧力変換機能をもつポンプコントロールバルブ124が設けられており、タンクライン86dに接続されるタンクライン86eと管路121とを絞り部分124aaを介して接続・遮断可能なピストン124aと、このピストン124aの両端部を付勢するばね124b,124cと、前記のパイロットポンプ64の吐出管路87にパイロット導入管路88a及びパイロット導入管路88bを介して上流側が接続されてパイロット圧が導かれ、下流側が上記タンクライン86eに接続され、かつ前記のばね124bによってリリーフ圧が可変に設定される可変リリーフ弁124dとを備えている。
【0054】
このような構成により、破砕作業時において、ポンプコントロールバルブ124は以下のように機能する。すなわち、上述したようにセンターライン78bの最下流側端は閉止されており、また破砕作業時には後述のように右走行用コントロールバルブ67は操作されないため、センターライン78bを流れる圧油の圧力は、フィーダ用コントロールバルブ68、排出コンベア用コントロールバルブ69、磁選機用コントロールバルブ70の操作量(すなわちスプールの切換ストローク量)により変化する。各コントロールバルブ68,69,70の中立時、すなわち第2油圧ポンプ63へ要求する各コントロールバルブ68,69,70の要求流量(言い換えれば各油圧モータ19,48,60の要求流量)が少ない場合には、第2油圧ポンプ63から吐出される圧油はほとんど供給管路97,100,103に導入されないため、余剰流量Qt2(後述の図7参照)としてリリーフ弁122から下流側へ導出され、ポンプコントロールバルブ124に導入される。これにより、比較的大きな流量の圧油がピストン124aの絞り部分124aaを介してタンクライン86eへ導出されるので、ピストン124aは図5中右側に移動してばね124bによるリリーフ弁124dの設定リリーフ圧が低くなり、パイロット導入管路88bから分岐して設けられ後述のネガティブ傾転制御用の第1サーボ弁132へ至る管路125に、比較的低い制御圧力(ネガコン圧)Pc2を発生する。
【0055】
逆に、各コントロールバルブが操作されて開状態となった場合、すなわち第2油圧ポンプ63への要求流量が多い場合には、ブリードオフ管路121に流れる前記余剰流量Qt2が油圧モータ19,48,60側へ流れる流量分だけ減じられるため、ピストン絞り部分124aaを介しタンクライン86eへ導出される圧油流量は比較的小さくなり、ピストン124aは図5中左側に移動してリリーフ弁124dの設定リリーフ圧が高くなるので、管路125の制御圧力Pc2は高くなる。本実施の形態では、後述するように、この制御圧力Pc2の変動に基づき、第2油圧ポンプ63の斜板63Aの傾転角を制御するようになっている(詳細は後述)。
【0056】
以上説明した、圧力制御弁96,99,102による絞り手段68Aa,69Aa,70Aaの下流側圧力と最大負荷圧力との間の制御、及びリリーフ弁122によるブリードオフ管路121内の圧力と最大負荷圧力との間の制御により、絞り手段68Aa,69Aa,70Aaの前後差圧を一定とする圧力補償機能を果たすこととなる。これにより、各油圧モータ19,48,60の負荷圧力の変化にかかわらず、コントロールバルブ68,69,70の開度に応じた流量の圧油を対応する油圧モータに供給できるようになっている。
そして、この圧力補償機能と、ポンプコントロールバルブ124からの制御圧力Pc2の出力に基づく後述の油圧ポンプ63の斜板63Aの傾転角制御とにより、結果として、第2油圧ポンプ63の吐出圧と絞り手段68Aa,69Aa,70Aaの下流側圧力との差が一定に保持されるようになっている(詳細は後述)。
【0057】
また、最大負荷圧が導かれる管路123とタンクライン86eとの間にはリリーフ弁126が設けられ、管路123内の最大圧力をばね126aの設定圧以下に制限し、回路保護を図るようになっている。すなわち、このリリーフ弁126と前記リリーフ弁122とでシステムリリーフ弁を構成しており、管路123内の圧力が、ばね126aで設定された圧力より大きくなると、リリーフ弁126の作用により管路123内の圧力がタンク圧に下がり、これによって前述のリリーフ弁122が作動しリリーフ状態となるようになっている。
【0058】
前記のレギュレータ装置71,72は、傾転アクチュエータ129,130と、第1サーボ弁131,132と第2サーボ弁133,134とを備え、これらのサーボ弁131〜134によりパイロットポンプ64や第1及び第2油圧ポンプ62,63から傾転アクチュエータ129,130に作用する圧油の圧力を制御し、第1及び第2油圧ポンプ62,63の斜板62A,63Aの傾転(すなわち押しのけ容積)を制御するようになっている。
【0059】
傾転アクチュエータ129,130は、両端に大径の受圧部129a,130a及び小径の受圧部129b,130bを有する作動ピストン129c,130cと、受圧部129a,129b及び130a,130bがそれぞれ位置する受圧室129d,129e及び130d,130eとを有する。そして、両受圧室129d,129e及び130d,130eの圧力が互いに等しいときは、作動ピストン129c,130cは受圧面積の差によって図6中右方向に移動し、これによって斜板62A,63Aの傾転は大きくなり、ポンプ吐出流量Q1,Q2が増大する。また、大径側の受圧室129d,130dの圧力が低下すると、作動ピストン129c,130cは図6中左方向に移動し、これによって斜板62A,63Aの傾転が小さくなりポンプ吐出流量Q1,Q2が減少するようになっている。なお、大径側の受圧室129d,130dは第1及び第2サーボ弁131〜134を介して、パイロットポンプ64の吐出管路87に連通する管路135に接続されており、小径側の受圧室129e,130eは直接管路135に接続されている。
【0060】
第1サーボ弁131,132のうち、レギュレータ装置71の第1サーボ弁131は前述したようにポンプコントロールバルブ76からの制御圧力(ネガコン圧)Pc1により駆動されるネガティブ傾転制御用のサーボ弁であり、レギュレータ装置72の第1サーボ弁132は、前述したようにポンプコントロールバルブ124からの制御圧力Pc2により駆動されるネガティブ傾転制御用のサーボ弁であり、これらは互いに同等の構造となっている。
【0061】
すなわち、制御圧力PC1,PC2が高いときは弁体131a,132aが図6中右方向に移動し、パイロットポンプ64からのパイロット圧PPを減圧せずに傾転アクチュエータ129,130の受圧室129d,130dに伝達し、これによって斜板62A,63Aの傾転が大きくなって第1及び第2油圧ポンプ62,63の吐出流量Q1,Q2を増大させる。そして制御圧力PC1,PC2が低下するにしたがって弁体131a,132aがばね131b,132bの力で図6中左方向に移動し、パイロットポンプ64からのパイロット圧PPを減圧して受圧室129d,130dに伝達し、第1及び第2油圧ポンプ62,63の吐出流量Q1,Q2を減少させるようになっている。
【0062】
以上により、レギュレータ装置71の第1サーボ弁131では、前述したポンプコントロールバルブ76の機能と併せてコントロールバルブ65,66の要求流量に応じた吐出流量Q1が得られるよう、具体的にはセンターバイパスライン75から流入しポンプコントロールバルブ76を通過する流量が最小となるように第1油圧ポンプ62の斜板62Aの傾転(吐出流量)を制御する、いわゆるネガティブコントロールが実現される。
【0063】
また、レギュレータ装置72の第1サーボ弁132では、前述したポンプコントロールバルブ124の機能と併せ、コントロールバルブ67,68,69,70の要求流量に応じた吐出流量Q2が得られるよう、具体的にはセンターバイパスライン78aから流入しポンプコントロールバルブ124を通過する流量が最小となるように第2油圧ポンプ63の斜板63Aの傾転(吐出流量)を制御する、いわゆるネガティブコントロールが実現される。
【0064】
以上のような構成の結果実現される、前記ポンプコントロールバルブ76,124及び前記レギュレータ装置71,72によるポンプ吐出流量の制御特性を図7及び図8を用いて説明する。
図7は、第1油圧ポンプ62から吐出されセンターバイパスライン75を介してポンプコントロールバルブ76のピストン絞り部分76aaへ導かれる前記余剰流量Qt1、又は第2油圧ポンプ63から吐出されリリーフ弁122を介してポンプコントロールバルブ124の前記ピストン絞り部分124aaへ導かれる前記余剰流量Qt2と、このときポンプコントロールバルブ76,124の前記可変リリーフ弁76d,124dの機能によって発生される前記制御圧力Pc1,Pc2との関係を表した図である。また、図8は、上記制御圧力Pc1,Pc2と第1及び第2油圧ポンプ62,63のポンプ吐出流量Q1,Q2との関係を示した図である。
【0065】
これらの図7及び図8において、コントロールバルブ65,66(又はコントロールバルブ67,70,69,68、以下対応関係同じ)の要求流量が多く第1油圧ポンプ62(又は第2油圧ポンプ63)からポンプコントロールバルブ76(又はポンプコントロールバルブ124)への余剰流量Qt1(又は余剰流量Qt2)が全くないと制御圧力Pc1(又は制御圧力Pc2)は最大値P1となり(図7中の点▲1▼)、この結果、図8中の点▲1▼′に示すように、ポンプ吐出流量Q1(又はポンプ吐出流量Q2)は最大値Qmaxとなる。
【0066】
コントロールバルブ65,66(又はコントロールバルブ67,70,69,68)の要求流量が減少して第1油圧ポンプ62(又は第2油圧ポンプ63)からポンプコントロールバルブ76(又はポンプコントロールバルブ124)への余剰流量Qt1(又はQt2)が増加するにつれて、図7中実線Aで示すように、制御圧力Pc1(又は制御圧力Pc2)は前記最大値P1からほぼ直線的に減少し、この結果、図8に示すように、ポンプ吐出流量Q1(又はポンプ吐出流量Q2)も前記最大値Qmaxからほぼ直線的に減少する。
【0067】
そして、図7において、コントロールバルブ65,66(又はコントロールバルブ67,70,69,68)の要求流量がさらに減少し余剰流量Qt1(又はQt2)がさらに増加して制御圧力Pc1(又はPc2)がタンク圧PTまで減少すると(図7中の点▲2▼)、図8中の点▲2▼′に示すようにポンプ吐出流量Q1(又はポンプ吐出流量Q2)は最小値Qminとなるが、これ以降は、可変リリーフ弁76d,124dが全開状態となり、余剰流量Qt1(又はQt2)が増加しても制御圧力Pc1(又はPc2)はタンク圧PTのままとなり、ポンプ吐出流量Q1(又はQ2)も最小値Qminのままとなる(図8中の点▲2▼′)。
【0068】
この結果、前述したように、コントロールバルブ65,66の要求流量に応じた吐出流量Q1が得られるよう第1油圧ポンプ62の斜板62Aの傾転を制御するネガティブコントロールや、コントロールバルブ67,70,69,68の要求流量に応じた吐出流量Q2が得られるよう第2油圧ポンプ63の斜板63Aの傾転を制御するネガティブコントロールを実現するようになっている。
【0069】
図4乃至図6に戻り、第2サーボ弁133,134は、いずれも入力トルク制限制御用のサーボ弁で、互いに同一の構造となっている。すなわち、第2サーボ弁133,134は、第1及び第2油圧ポンプ62,63の吐出圧P1,P2により作動する弁であり、それら吐出圧P1,P2が、第1及び第2油圧ポンプ62,63の吐出管路74,77から分岐して設けられた吐出圧検出管路136a〜c,137a〜cを介し、操作駆動部133aの受圧室133b,133c及び操作駆動部134aの受圧室134b,134cにそれぞれ導かれるようになっている。
【0070】
すなわち、第1及び第2油圧ポンプ62,63の吐出圧の和P1+P2によって操作駆動部133a,134aに作用する力がばね133d,134dで設定されるばね力によって弁体133e,134eに作用する力より小さいときは、弁体133e,134eは図6中右方向に移動し、パイロットポンプ64から第1サーボ弁131,132を介し導かれたパイロット圧PPを減圧せずに傾転アクチュエータ129,130の受圧室129d,130dに伝達し、これによって第1及び第2油圧ポンプ62,63の斜板62A,63Aの傾転を大きくして吐出流量を大きくする。
【0071】
そして、第1及び第2油圧ポンプ62,63の吐出圧の和P1+P2による力がばね133d,134dのばね力設定値による力よりも大きくなるにしたがって弁体133e,134eが図6中左方向に移動し、パイロットポンプ64から第1サーボ弁131,132を介し導かれたパイロット圧PPを減圧して受圧室129d,130dに伝達し、これによって第1及び第2油圧ポンプ62,63の吐出流量を減少させるようになっている。
【0072】
以上により、第1及び第2油圧ポンプ62,63の吐出圧P1,P2が上昇するに従って第1及び第2油圧ポンプ62,63の吐出流量Q1,Q2の最大値Q1max,Q2maxが小さく制限され、第1及び第2油圧ポンプ62,63の入力トルクの合計をエンジン61の出力トルク以下に制限するように第1及び第2油圧ポンプ62,63の斜板62A,63Aの傾転が制御されるいわゆる入力トルク制限制御(馬力制御)が実現される。このとき、さらに詳細には、第1油圧ポンプ62の吐出圧P1と第2油圧ポンプ63の吐出圧P2との和に応じて、第1及び第2油圧ポンプ62,63の入力トルクの合計をエンジン61の出力トルク以下に制限するいわゆる全馬力制御が実現されるようになっている。
【0073】
本実施の形態では、第1油圧ポンプ62及び第2油圧ポンプ63の両方がほぼ同一の特性に制御される。すなわち、レギュレータ装置71の第2サーボ弁133において第1油圧ポンプ62を制御するときにおける第1及び第2油圧ポンプ62,63の吐出圧の和P1+P2と第1油圧ポンプ62の吐出流量Q1の最大値Q1maxとの関係と、レギュレータ装置72の第2サーボ弁134において第2油圧ポンプ63を制御するときにおける第1及び第2油圧ポンプ62,63の吐出圧の和P1+P2と第2油圧ポンプ63の吐出流量Q2の最大値Q2maxとの関係とが、互いに略同一の関係(例えば10%程度の幅で)となるように、かつ、第1及び第2油圧ポンプ62,63の吐出流量Q1,Q2の最大値Q1max,Q2maxを互いに略同じ値(同)で制限するようになっている。
【0074】
前記の操作盤73は、破砕装置20を起動・停止させるためのクラッシャ起動・停止スイッチ73aと、破砕装置20の動作方向を正転又は逆転方向のいずれかに選択するためのクラッシャ正転・逆転選択ダイヤル73bと、フィーダ15を起動・停止させるためのフィーダ起動・停止スイッチ73cと、排出コンベア40を起動・停止させるための排出コンベア起動・停止スイッチ73dと、磁選機55を起動・停止させるための磁選機起動・停止スイッチ73eと、走行操作を行う走行モード及び破砕作業を行う破砕モードのいずれか一方を選択するためのモード選択スイッチ73fとを備えている。
【0075】
操作者が上記操作盤73の各種スイッチ及びダイヤルの操作を行うと、その操作信号が前記のコントローラ84に入力される。コントローラ84は、操作盤73からの操作信号に基づき、前述した破砕装置用コントロールバルブ65、フィーダ用コントロールバルブ68、排出コンベア用コントロールバルブ69、磁選機用コントロールバルブ70、及びソレノイド制御弁85のソレノイド駆動部65a,65b、ソレノイド駆動部68a、ソレノイド駆動部69a、ソレノイド駆動部70a、及びソレノイド85aへの前記の駆動信号Scr,Sf,Scon,Sm,Stを生成し、対応するソレノイドにそれらを出力するようになっている。
【0076】
すなわち、操作盤73のモード選択スイッチ73fで「走行モード」が選択された場合には、ソレノイド制御弁85への駆動信号StをONにしてソレノイド制御弁85を図6中左側の連通位置85Aに切り換え、操作レバー36a,37aによる走行用コントロールバルブ66,67の操作を可能とする。操作盤73のモード選択スイッチ73fで「破砕モード」が選択された場合には、ソレノイド制御弁85への駆動信号StをOFFにして図6中右側の遮断位置85Bに復帰させ、操作レバー36a,37aによる走行用コントロールバルブ66,67の操作を不可能とする。
【0077】
また、操作盤73のクラッシャ正転・逆転選択ダイヤル73bで「正転」(又は「逆転」、以下、対応関係同じ)が選択された状態でクラッシャ起動・停止スイッチ73aが「起動」側へ押された場合、破砕装置用コントロールバルブ65のソレノイド駆動部65a(又はソレノイド駆動部65b)への駆動信号ScrをONにするとともにソレノイド駆動部65b(又はソレノイド駆動部65a)への駆動信号ScrをOFFにし、破砕装置用コントロールバルブ65を図4中上側の切換位置65A(又は下側の切換位置65B)に切り換え、第1油圧ポンプ62からの圧油を破砕装置用油圧モータ21に供給して駆動し、破砕装置20を正転方向(又は逆転方向)に起動する。
【0078】
その後、クラッシャ起動・停止スイッチ73aが「停止」側へ押された場合、破砕装置用コントロールバルブ65のソレノイド駆動部65a及びソレノイド駆動部65bへの駆動信号ScrをともにOFFにして図4に示す中立位置に復帰させ、破砕装置用油圧モータ21を停止し、破砕装置20を停止させる。
【0079】
また、操作盤73のフィーダ起動・停止スイッチ73cが「起動」側へ押された場合、フィーダ用コントロールバルブ68のソレノイド駆動部68aへの駆動信号SfをONにして図5中上側の切換位置68Aに切り換え、第2油圧ポンプ63からの圧油をフィーダ用油圧モータ19に供給して駆動し、フィーダ15を起動する。その後、操作盤73のフィーダ起動・停止スイッチ73cが「停止」側へ押されると、フィーダ用コントロールバルブ68のソレノイド駆動部68aへの駆動信号SfをOFFにして図5に示す中立位置に復帰させ、フィーダ用油圧モータ19を停止し、フィーダ15を停止させる。
【0080】
同様に、排出コンベア起動・停止スイッチ73dが「起動」側へ押された場合、排出コンベア用コントロールバルブ69を図5中上側の切換位置69Aに切り換え、排出コンベア用油圧モータ48を駆動して排出コンベア40を起動し、排出コンベア起動・停止スイッチ73dが「停止」側へ押されると、排出コンベア用コントロールバルブ69を中立位置に復帰させ、排出コンベア40を停止させる。
【0081】
また、磁選機起動・停止スイッチ73eが「起動」側へ押された場合、磁選機用コントロールバルブ70を図5中上側の切換位置70Aに切り換え、磁選機用油圧モータ60を駆動して磁選機55を起動し、磁選機起動・停止スイッチ73eが「停止」側へ押されると、磁選機用コントロールバルブ70を中立位置に復帰させ、磁選機55を停止させる。
【0082】
ここで、本実施の形態の最も大きな特徴は、破砕作業中に、第1及び第2油圧ポンプ62,63の吐出圧P1,P2に応じてフィーダ15の駆動を自動的に減速又は停止することである。以下、この詳細について説明する。
図4乃至図6において、138,139は圧力センサであり、これら圧力センサ138及び139は、第1油圧ポンプ62の吐出管路74から分岐して設けた導圧管路140と第2油圧ポンプ63の吐出管路77から分岐して設けた導圧管路141とにそれぞれ設けられている(あるいは、図6中2点鎖線にて示すように前記吐出圧検出管路136b,137c等に設けてもよい)。これらの圧力センサ138,139は、検出した第1及び第2油圧ポンプ62,63の吐出圧P1,P2をコントローラ84にそれぞれ出力するようになっている。
【0083】
上記圧力センサ138,139から第1及び第2油圧ポンプの吐出圧P1,P2を入力されたコントローラ84は、図9に示すフローチャートにしたがってフィーダ15を制御する。この図9は、コントローラ84の機能のうちフィーダの自動減速・停止制御に係わる制御内容を表すフローチャートである。なお、コントローラ84は、操作者により操作盤73のフィーダ起動・停止スイッチ73cが「起動」側に押され、フィーダ15が起動されると共にこの図9に示すフローを開始し、フィーダ起動・停止スイッチ73cが「停止」側に押され、フィーダ15を停止すると共にこのフローを終了するようになっている。
【0084】
この図9において、まずステップ10では、フィーダ15がコントローラ84により減速又は停止制御されているかどうかを示すフラグを、制御されていない状態を示す0にクリアし、次のステップ20に移る。
【0085】
ステップ20では、圧力センサ138,139が検出した第1及び第2油圧ポンプ吐出圧P1,P2をそれぞれ入力し、次のステップ30に移る。
【0086】
ステップ30では、上記ステップ20で入力した吐出圧P1,P2の平均値(P1+P2)/2を算出し、この値がしきい値P0以上であるかどうかを判定する。なお、このしきい値P0は、第1油圧ポンプ62の特性が高トルク側へ移動したときに、この第1油圧ポンプ62の最大吐出流量Q1maxが減少し始めるときの第1及び第2油圧ポンプの吐出圧P1及びP2の平均値であり(後述の図13参照)、例えばコントローラ84に予め記憶(又は適宜の外部端末により設定入力してもよい)されているものである。吐出圧P1,P2の平均値がしきい値P0以上の場合には判定が満たされ、次のステップ40に移る。
【0087】
ステップ40では、前記フラグがフィーダ15の減速又は停止制御されていない状態を示す0であるかどうかを判定する。フラグが1であれば判定が満たされず、ステップ20に戻る。一方、フラグが0であれば判定が満たされ、次のステップ50に移る。
【0088】
ステップ50では、吐出圧P1,P2の平均値(P1+P2)/2が上記しきい値P0以上である状態が所定の時間継続したかどうかを判定する。なお、この所定の時間は例えばコントローラ84に予め記憶(又は適宜の外部端末により設定入力してもよい)されているものである。所定の時間が経過していない場合には判定が満たされず、ステップ20に戻る。一方、所定の時間が経過した場合には判定が満たされ、次のステップ60に移る。
【0089】
ステップ60では、コントローラ84がフィーダ用コントロールバルブ68に出力する駆動信号Sfを制御することによりフィーダ用油圧モータ19に供給する圧油を低減又は遮断して、フィーダ15を減速又は停止させ、次のステップ70でフラグをフィーダ15が減速又は停止制御されている状態を示す1にして、ステップ20に戻る。
【0090】
一方、先のステップ30において、吐出圧P1,P2の平均値がしきい値P0より小さい場合には判定が満たされず、ステップ80に移る。
ステップ80では、フラグがフィーダ15の減速又は停止制御されている状態を示す1であるかどうかを判定する。フラグが0であれば判定は満たされず、ステップ20に戻る。一方、フラグが1であれば判定が満たされ、次のステップ90に移る。
【0091】
ステップ90では、吐出圧P1,P2の平均値(P1+P2)/2がしきい値P0より小さい状態が所定の時間継続したかどうかを判定する。なお、この所定の時間は例えばコントローラ84に予め記憶(又は適宜の外部端末により設定入力してもよい)されているものである。所定の時間が経過していない場合には判定が満たされず、ステップ20に戻る。一方、所定の時間が経過した場合には判定が満たされ、次のステップ100に移る。
【0092】
ステップ100では、コントローラ84がフィーダ用コントロールバルブ68に出力する駆動信号Sfを制御することによりフィーダ用油圧モータ19に供給する圧油の流量を元の流量に復帰して、フィーダ15の動作を復帰させ、次のステップ110でフラグを0にして、ステップ20に戻る。
【0093】
以上において、フィーダ15、排出コンベア40、及び磁選機55は、特許請求の範囲各項記載の破砕作業に関連する作業を行う補助機械を構成し、フィーダ用油圧モータ19、排出コンベア用油圧モータ48、及び磁選機用油圧モータ60は、補助機械を駆動する補助機械用油圧アクチュエータを構成する。
【0094】
また、第1油圧ポンプ62は破砕装置用油圧モータを駆動する第1の油圧ポンプを構成し、第2油圧ポンプ63は補助機械用油圧アクチュエータを駆動する第2の油圧ポンプを構成し、吐出圧検出管路136a,136b,136c及び圧力センサ138は、第1の油圧ポンプの吐出圧を検出する第1の吐出圧検出手段を構成し、吐出圧検出管路137a,137b,137c及び圧力センサ139は、第2の油圧ポンプの吐出圧を検出する第2の吐出圧検出手段を構成する。
【0095】
さらに、レギュレータ71,72、及びコントローラ84は、第1の油圧ポンプ及び第2の油圧ポンプの入力トルクの合計が原動機の出力トルク以下になるように第1の吐出圧検出手段の検出信号と第2の吐出圧検出手段の検出信号とに基づき第1の油圧ポンプ及び第2の油圧ポンプの吐出流量を制御するとともに、第1の吐出圧検出手段及び第2の吐出圧検出手段の検出信号に基づきフィーダの動作速度を減速又は停止する制御を行う制御手段を構成する。
【0096】
次に、上記構成の本発明の自走式破砕機の一実施の形態の動作を以下に説明する。
上記構成の自走式破砕機において、破砕作業時には、操作者は、操作盤73のモード選択スイッチ73fで「破砕モード」を選択して走行操作を不可能にした後、磁選機起動・停止スイッチ73e、排出コンベア起動・停止スイッチ73d、クラッシャ起動・停止スイッチ73a、及びフィーダ起動・停止スイッチ73cを順次「起動」側へ押す。
【0097】
上記の操作により、コントローラ84から磁選機用コントロールバルブ70のソレノイド駆動部70aへの駆動信号SmがONになって磁選機用コントロールバルブ70が図5中上側の切換位置70Aに切り換えられ、またコントローラ84から排出コンベア用コントロールバルブ69のソレノイド駆動部69aへの駆動信号SconがONになって排出コンベア用コントロールバルブ69が図5中上側の切換位置69Aに切り換えられる。さらに、コントローラ84から破砕装置用コントロールバルブ65のソレノイド駆動部65aへの駆動信号ScrがONになるとともにソレノイド駆動部65bへの駆動信号ScrがOFFになり、破砕用コントロールバルブ65が図4中上側の切換位置65Aに切り換えられ、またフィーダ用コントロールバルブ68のソレノイド駆動部68aへの駆動信号SfがONになってフィーダ用コントロールバルブ68が図5中上側の切換位置68Aに切り換えられる。
【0098】
これにより、第2油圧ポンプ63からの圧油がセンターバイパスライン78a及びセンタライン78bへ導入され、さらに磁選機用油圧モータ60、排出コンベア用油圧モータ48、及びフィーダ用油圧モータ19に供給され、磁選機55、排出コンベア40、及びフィーダ15が起動される。一方、第1油圧ポンプ62からの圧油が破砕装置用油圧モータ65に供給されて破砕装置20が正転方向に起動される。
【0099】
そして、例えば油圧ショベル等によりホッパ12に被破砕物を投入すると、ホッパ12で受け入れられた被破砕物は、フィーダ15によって搬送される。このとき、櫛歯プレート17の櫛歯間の間隙よりも小さなもの(ズリ等)は、櫛歯間の隙間からシュート14を介して排出コンベア40上に導かれ、それより大きなものは破砕装置20へと搬送される。破砕装置20に搬送された被破砕物は、固定歯及び動歯により所定の粒度に砕かれ、下方の排出コンベア40上に落下する。排出コンベア40上に導かれた破砕物やズリ等は、後方(図1中右側)に向かって搬送され、その途中で上記磁選機55により鉄筋等の異物を吸着除去された上で、最終的に機外に排出される。
【0100】
このような手順で行われる破砕作業において、上記フィーダ起動・停止スイッチ73cが操作者により「起動」側へ押された時点から、コントローラ84は図9のフローに示すフィーダ15への制御を開始する。
すなわち、ステップ10でフラグを0とした後、ステップ20で圧力センサ138,139より出力される第1及び第2油圧ポンプ62,63の吐出圧P1,P2を入力し、ステップ30でこれらの吐出圧P1,P2の平均値がしきい値P0以上であるかどうかを判定する。このとき、フィーダ15による破砕装置20への被破砕物の供給が適正に行われている場合には、第1及び第2油圧ポンプの吐出圧P1,P2の平均値がしきい値P0より小さくなるのでステップ30の判定が満たされず、またフラグが0であるので次のステップ80の判定も満たされずにステップ20に戻る。このように、正常に破砕作業が行われている間は上記ステップ20→ステップ30→ステップ80→ステップ20を繰り返す。
【0101】
ここで、例えばフィーダ15による破砕装置20への被破砕物の供給量が過大となり、これによって破砕装置用油圧モータ21の負荷圧力が上昇した場合、第1及び第2油圧ポンプ62,63の吐出圧P1,P2の平均値がしきい値P0以上となり、上記ステップ30の判定が満たされる。このときフラグは0なので次のステップ40の判定が満たされてステップ50に移り、所定時間が経過するまでステップ50→ステップ20〜ステップ50を繰り返す。このようにして、吐出圧P1,P2の平均値がしきい値P0以上である状態が所定時間継続すると、ステップ50の判定が満たされてステップ60に移り、コントローラ84がフィーダ用コントロールバルブ68に出力中の駆動信号Sfをフィーダ15の減速に対応した駆動信号とするか、又は駆動信号SfをOFFとすることで、フィーダ用油圧モータ19に供給される圧油が低減又は遮断されて、フィーダ15が減速又は停止する。そして次のステップ70でフラグを1とする。
【0102】
このようにフィーダ15が減速又は停止することにより、破砕装置20への被破砕物の供給量が減少し、破砕装置用油圧モータ21の負荷圧力が減小する。これにより、第1及び第2油圧ポンプ吐出圧P1,P2の平均値がしきい値P0より小さくなるまで、ステップ20〜ステップ40→ステップ20を繰り返す。このようにして吐出圧P1,P2の平均値がしきい値P0より小さくなるとステップ30の判定が満たされ、フラグが1となっているので次のステップ80の判定も満たされてステップ90に移る。ここで、吐出圧P1,P2の平均値がしきい値P0より小さい状態が所定時間継続するまで、ステップ90→ステップ20→ステップ30→ステップ80→ステップ90を繰り返し、所定時間経過するとステップ90の判定が満たされて次のステップ100に移る。このステップ100で、コントローラ84がフィーダ用コントロールバルブ68に出力する駆動信号Sfを元に復帰し、これによりフィーダ用油圧モータ19への圧油の供給量が元に戻ってフィーダ15が再び元の速度で駆動される。そして次のステップ110でフラグを0とする。
【0103】
以上説明したような構成及び動作である本発明の自走式破砕機の一実施の形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
すなわち、本実施の形態においては、前述したようにレギュレータ71,72が、圧力センサ138で検出した第1油圧ポンプ62の吐出圧P1と圧力センサ139で検出した第2油圧ポンプ63の吐出圧P2との両方に応じて第1油圧ポンプ62及び第2油圧ポンプ63の吐出流量Q1,Q2をそれぞれ制御し、且つそれら2つのポンプ吐出圧P1,P2の和に応じ第1及び第2油圧ポンプ62,63の入力トルクの合計をエンジン61の出力トルク以下に制限するように第1及び第2油圧ポンプ62,63の吐出流量Q1,Q2を制御する全馬力制御を行う。
【0104】
ここで、本実施の形態の自走式破砕機による破砕作業中においては、破砕装置用油圧モータ21の負荷圧力はフィーダ用油圧モータ19を含めた補助機械用油圧アクチュエータの負荷圧力に比べて大きく、補助機械用油圧アクチュエータのために必要な馬力は破砕装置用油圧モータ21のために必要な馬力よりも小さい。このように、補助機械用油圧アクチュエータの負荷圧力が破砕装置用油圧モータ21よりも軽負荷である場合には、上記のようにレギュレータ71,72が全馬力制御を行うことにより、相対的に高負荷である破砕装置用油圧モータ21に係わる第1油圧ポンプ62と相対的に低負荷である補助機械用油圧アクチュエータに係わる第2油圧ポンプ63とに対し、その負荷の差に応じた形でエンジン61の馬力を効果的に配分する。すなわち、第2油圧ポンプ63の特性を低トルク側に移動しつつ第1油圧ポンプ62の特性を高トルク側に移動する。この結果、第1油圧ポンプ62のP−Q曲線は図10に示すように高トルク側(図10中矢印ウ方向)へ移動して、P−Q曲線上における最大吐出流量Q1maxが減少し始めるときのポンプ吐出圧P0が高圧側のPaにシフトする。また、第2油圧ポンプ63のP−Q曲線は図11に示すように低トルク側(図11中矢印エ方向)に移動して、P−Q曲線上における最大吐出流量Q2maxが減少し始めるときのポンプ吐出圧P0が低圧側のPbにシフトする。
【0105】
このとき、本自走式破砕機が例えば前述した従来技術のような構造である場合、図12に示すように、第1油圧ポンプ62の吐出圧P1(=破砕装置用油圧モータ21の負荷圧力)のみを検出し、その吐出圧値P1がしきい値P0以上になるとフィーダ15を減速又は停止させることになる。このように、第1油圧ポンプ62の吐出圧値P1がしきい値P0以上になった時点で吐出圧P1の上昇を抑制するようにすると、上記全馬力制御による第1油圧ポンプ62の増トルク分が活かされないままフィーダ15が減速・停止してしまうこととなる。
【0106】
これに対し、本実施の形態においては、コントローラ84が圧力センサ138,139の検出した第1及び第2油圧ポンプ62,63の吐出圧P1,P2の両方を入力し、それらの平均値(P1+P2)/2がしきい値P0以上である場合に、フィーダ用コントロールバルブ68を制御してフィーダ用油圧モータ19への圧油の供給を低減もしくは遮断し、フィーダ15を減速又は停止する。すなわち、図13に示すように、しきい値P0を、上記高圧側にシフトしたポンプ吐出圧Paと低圧側にシフトしたポンプ吐出圧Pbとの平均値(Pa+Pb)/2に設定することにより、第1油圧ポンプ62の吐出圧P1がPaになった時点でフィーダ15を減速又は停止させるようにすることができるので、第1油圧ポンプの吐出圧のシフト分(図10中Pa−P0分)だけフィーダ15の駆動を継続することができる。
【0107】
このようにして、本実施の形態によれば、上記したような第1油圧ポンプ62のP−Q曲線の高トルク側へのシフトと第2油圧ポンプ63のP−Q曲線の低トルク側へのシフトにも対応して、それらの馬力配分の変化に応じた形で第1油圧ポンプ62の馬力増大分を有効に用いてフィーダ15の駆動を継続することができる。したがって、被破砕物の供給量を適正に維持しつつフィーダ15を比較的長く駆動できるので、自走式破砕機の破砕効率の低下を防止することができる。
【0108】
なお、上記本発明の実施の形態においては、レギュレータ71,72の第2サーボ弁133,134に吐出圧管路136,137を介して直接圧油を導くことで第1及び第2油圧ポンプ62,63の吐出圧をフィードバックする機械式のサーボ系を構成しているが、これに限らず、これら第2サーボ弁133,134を電磁式サーボ弁とし、例えば圧力センサ138,139の検出値に応じてコントローラ84から信号を入力されることで第2サーボ弁133,134を駆動する電気式のサーボ系としてもよい。
【0109】
また、上記本発明の実施の形態においては、操作者が操作盤73の各装置のスイッチを起動側へ押すことで各装置を順次手動で起動するようにしたが、これに限らず、例えば連動起動スイッチを設け、操作者がこの連動起動スイッチを起動側へ押すことで磁選機55、排出コンベア40、破砕装置20、フィーダ15が順次自動的に起動するようにしてもよい。なおこのとき、連動起動スイッチが押された時点又はフィーダ15が起動した時点からコントローラ84は図9に示すフローを開始するようにすればよい。
【0110】
【発明の効果】
本発明によれば、第1の吐出圧検出手段及び第2の吐出圧検出手段で検出した第1及び第2の油圧ポンプの吐出圧の平均値が所定のしきい値以上である場合に、制御手段がフィーダの動作速度を減速又は停止する。これにより、制御手段の全馬力制御による第1の油圧ポンプ特性の高トルク側へのシフトと第2の油圧ポンプ特性の低トルク側へのシフトに対応して、第1の油圧ポンプの馬力増大分を有効に用いるようにフィーダの駆動を継続することができる。したがって、自走式破砕機の破砕効率の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の自走式破砕機の一実施の形態の全体構造を表す側面図である。
【図2】本発明の自走式破砕機の一実施の形態の全体構造を表す上面図である。
【図3】本発明の自走式破砕機の一実施の形態の全体構造を表す、図1中左側から見た正面図である。
【図4】本発明の自走式破砕機の一実施の形態に備えられる油圧駆動装置の全体構成を表す油圧回路図である。
【図5】本発明の自走式破砕機の一実施の形態に備えられる油圧駆動装置の全体構成を表す油圧回路図である。
【図6】本発明の自走式破砕機の一実施の形態に備えられる油圧駆動装置の全体構成を表す油圧回路図である。
【図7】本発明の自走式破砕機の一実施の形態における、第1及び第2油圧ポンプの余剰流量と制御圧力との関係を示した図である。
【図8】本発明の自走式破砕機の一実施の形態における、制御圧力と第1及び第2油圧ポンプのポンプ吐出流量との関係を示した図である。
【図9】本発明の自走式破砕機の一実施の形態を構成するコントローラの機能のうち、フィーダの自動減速・停止制御に係わる制御内容を表すフローチャートである。
【図10】本発明の自走式破砕機の一実施の形態を構成する第1油圧ポンプの全馬力制御による高トルク特性への移動時の吐出圧と最大吐出流量との関係を示した図である。
【図11】本発明の自走式破砕機の一実施の形態を構成する第2油圧ポンプの全馬力制御による低トルク特性への移動時の吐出圧と最大吐出流量との関係を示した図である。
【図12】従来構造における第1油圧ポンプの吐出圧と最大吐出流量との関係を示した図である。
【図13】本発明の自走式破砕機の一実施の形態を構成する第1及び第2油圧ポンプの吐出圧の平均値と最大吐出流量との関係を示した図である。
【符号の説明】
15 フィーダ(補助機械)
19 フィーダ用油圧モータ(補助機械用油圧アクチュエータ)
20 破砕装置
21 破砕装置用油圧モータ
40 排出コンベア(補助機械)
48 排出コンベア用油圧モータ(補助機械用油圧アクチュエータ)
55 磁選機(補助機械)
60 磁選機用油圧モータ(補助機械用油圧アクチュエータ)
61 エンジン(原動機)
62 第1油圧ポンプ(第1の油圧ポンプ)
63 第2油圧ポンプ(第2の油圧ポンプ)
68 フィーダ用コントロールバルブ
71 レギュレータ(制御手段)
72 レギュレータ(制御手段)
84 コントローラ(制御手段)
136a〜c 吐出圧検出管路(第1の吐出圧検出手段)
137a〜c 吐出圧検出管路(第2の吐出圧検出手段)
138 圧力センサ(第1の吐出圧検出手段)
139 圧力センサ(第2の吐出圧検出手段)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a self-propelled crusher provided with a crushing device for crushing an object to be crushed, such as a jaw crusher, a roll crusher, and a shredder.
[0002]
[Prior art]
Usually, a crusher aims to reuse waste materials, facilitate construction, reduce costs, etc. by crushing crushed materials such as various kinds of rocks and construction waste materials generated at a construction site into a predetermined size. Used for
[0003]
Among such crushers, for example, a self-propelled crusher generally includes a traveling body having left and right crawler tracks, and a crushing device that crushes a crushed object input from a hopper into a predetermined size. And a feeder that guides the crushed material input from the hopper to the crushing device, a discharge conveyor that transports the crushed material that has been crushed by the crushing device to a smaller size, and a conveyor that is provided above the discharge conveyor and transports the crushed material. An auxiliary machine for performing operations related to the crushing operation by the crushing device, such as a magnetic separator, which magnetically attracts and removes magnetic substances contained in the crushed material therein.
[0004]
In this self-propelled crusher, there is a crusher in which the feed amount of a feeder is controlled in accordance with the load of the crusher so as not to lower the quality of the crusher and the processing efficiency (for example, see Patent Document 1).
[0005]
The present invention detects a load pressure of a hydraulic motor for a crushing device and an amount of looseness supplied to a jaw crusher, and performs control for decelerating or stopping the operation of a feeder according to a value of the detection signal. .
[0006]
On the other hand, the invention of this known example has a first hydraulic pump that supplies pressure oil to a hydraulic motor for a crushing device and a second hydraulic pump that supplies pressure oil to a plurality of hydraulic actuators for auxiliary machines. Then, control for efficiently distributing the horsepower of the prime mover to the first hydraulic pump and the second hydraulic pump, that is, when the load on the hydraulic motor for the crusher is large and the load on the hydraulic actuator for the auxiliary machine is small, The so-called total horsepower control is performed so that the horsepower distribution of the engine is distributed to the motor for the crusher and the horsepower of the prime mover is used efficiently.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-11-226446
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described related art has the following problems.
That is, in the above-described conventional technology, when the load on the crushing device side is large, the horsepower distribution of the engine is distributed to the hydraulic motor for the crushing device, and the total horsepower control is performed to eliminate the overload on the crushing device side. If the overload on the side of the crusher is within the horsepower range of the prime mover, the overload on the side of the crusher is resolved without decelerating or stopping the feeder. However, in the above-described prior art, since the feeder control itself is performed when the load pressure of the hydraulic motor for the crushing device is detected, the feeder control is operated even to the overload on the crushing device side which can be eliminated only by the full horsepower control. ing. For this reason, the supply of the material to be crushed is interrupted more than necessary, and as a result, the crushing efficiency may be reduced, and the productivity of the crushed product may be reduced.
[0009]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the related art, and has as its object to provide a self-propelled crusher capable of preventing a reduction in crushing efficiency.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
(1) In order to achieve the above object, the present invention relates to a crushing operation including a crushing device and a feeder for supplying the crushed material to the crushing device in a self-propelled crusher for crushing a crushed material. An auxiliary machine for performing operations, a hydraulic motor for the crushing device that drives the crushing device, a hydraulic actuator for the auxiliary machine that drives the auxiliary device, a first hydraulic pump that drives the hydraulic motor for the crushing device, A second hydraulic pump that drives a hydraulic actuator, a hydraulic drive device that has a prime mover that drives the first hydraulic pump and the second hydraulic pump, and a second hydraulic pump that detects a discharge pressure of the first hydraulic pump. A first discharge pressure detecting means, a second discharge pressure detecting means for detecting a discharge pressure of the second hydraulic pump, and a sum of input torques of the first hydraulic pump and the second hydraulic pump. The discharge flow rates of the first hydraulic pump and the second hydraulic pump are determined based on the detection signal of the first discharge pressure detection means and the detection signal of the second discharge pressure detection means so as to be equal to or less than the output torque of the machine. A control means for controlling the operation and reducing or stopping the operation speed of the feeder based on detection signals from the first discharge pressure detecting means and the second discharge pressure detecting means.
[0011]
In the present invention, only the hydraulic oil from the first hydraulic pump is supplied to the hydraulic motor for the crusher, and only the hydraulic oil from the second hydraulic pump is supplied to the hydraulic actuator for the auxiliary machine. The pressure oil supply circuit related to the hydraulic motor for the crushing apparatus and the pressure oil supply circuit related to the hydraulic actuator for the auxiliary machine are completely separated from each other so as not to be affected by the load pressure and the fluctuation thereof. Then, the control means determines a second hydraulic pump pressure in accordance with the sum of the discharge pressure of the first hydraulic pump detected by the first discharge pressure detection means and the discharge pressure of the second hydraulic pump detected by the second discharge pressure detection means. Full horsepower control is performed to control the discharge flow rates of the first and second hydraulic pumps so as to limit the total input torque of the first and second hydraulic pumps to or below the output torque of the prime mover. Thereby, the load difference between the first hydraulic pump related to the relatively high load hydraulic motor for the crusher and the second hydraulic pump related to the relatively low load hydraulic actuator for the auxiliary machine is different. The power of the prime mover is effectively distributed according to
[0012]
Here, in general, during the crushing operation by the crusher, the load pressure of the hydraulic motor for the crusher is often larger than the load pressure of the hydraulic actuator for the auxiliary machine. That is, the horsepower required for the second hydraulic pump related to the hydraulic actuator for the auxiliary machine is smaller than the horsepower required for the first hydraulic pump related to the hydraulic motor for the crusher. As described above, when the load pressure of the hydraulic actuator for the auxiliary machine is light, the control unit performs the full horsepower control as described above, thereby shifting the characteristic of the second hydraulic pump to the low torque side. The characteristic of the first hydraulic pump is shifted to the high torque side. As a result, the PQ curve of the first hydraulic pump moves to the high torque side, and the pump discharge pressure when the pump discharge flow rate on the PQ curve starts to decrease shifts to the high pressure side. Further, the PQ curve of the second hydraulic pump moves to the low torque side, and the pump discharge pressure at the time when the pump discharge flow rate on the PQ curve starts to decrease shifts to the low pressure side. In such a case, the feeder is decelerated or stopped and the feeder is decelerated or stopped when the value becomes equal to or more than a threshold value, depending only on the discharge pressure of the first hydraulic pump (= load pressure of the hydraulic motor for the crushing device). If the control is performed so as to suppress the increase in the load pressure, the feeder will decelerate and stop without utilizing the increased torque of the first hydraulic pump by the full horsepower control.
[0013]
Therefore, in the present invention, the control means controls the supply of the pressure oil to the feeder hydraulic motor in accordance with the detection results of both the first discharge pressure detecting means and the second discharge pressure detecting means, whereby For example, according to the sum of the discharge pressure of the first hydraulic pump detected by the first discharge pressure detecting means and the discharge pressure of the second hydraulic pump detected by the second discharge pressure detecting means, When the pressure is equal to or more than the predetermined threshold, the supply of the pressure oil to the hydraulic motor for the feeder can be controlled to be reduced or cut off. Thereby, the shift of the PQ curve of the first hydraulic pump to the high torque side and the shift of the PQ curve of the second hydraulic pump to the low torque side as described above are supported, and their horsepower The drive of the feeder can be continued until the load pressure of the hydraulic motor for the crusher becomes a relatively high load pressure by effectively using the horsepower increase of the first hydraulic pump in a form corresponding to the change in the distribution. In this manner, the feeder can be driven for a relatively long time while appropriately maintaining the supply amount of the crushed object, so that a reduction in crushing efficiency can be prevented.
[0014]
(2) In the above (1), preferably, the control means detects the discharge pressure of the first hydraulic pump and the detection of the second discharge pressure detecting means obtained from the detection signal of the first discharge pressure detecting means. The discharge flow rates of the first hydraulic pump and the second hydraulic pump are controlled based on the sum of the signal and the discharge pressure of the second hydraulic pump obtained from the signal.
[0015]
(3) In (1) or (2) above, preferably, the control means is configured to control the discharge pressure of the first hydraulic pump and the second discharge pressure obtained from the detection signal of the first discharge pressure detection means. It is assumed that the operation speed of the feeder is controlled based on an average value with the discharge pressure of the second hydraulic pump obtained from the detection signal of the pressure detection means.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a self-propelled crusher of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view showing the entire structure of an embodiment of the self-propelled crusher of the present invention, FIG. 2 is a top view thereof, and FIG. 3 is a front view seen from the left side in FIG.
[0017]
1 to 3,
[0018]
[0019]
[0020]
[0021]
[0022]
[0023]
[0024]
Here, the traveling
[0025]
4 to 6, the hydraulic drive unit includes an engine 61, a variable displacement first hydraulic pump 62 and a second
[0026]
The six
[0027]
At this time, of the first and second
[0028]
On the other hand, the second
[0029]
Of the
[0030]
That is, the
[0031]
When the operating
[0032]
Similarly, when the operating lever 37a of the operating
[0033]
Here, a solenoid control valve 85 that is switched by a drive signal St (described later) from a
[0034]
On the other hand, when the drive signal St is turned off, the solenoid control valve 85 returns to the shut-off position 85B on the right side in FIG. 6 by the restoring force of the spring 85b, shuts off the introduction pipe 83a and the introduction pipe 83b, and simultaneously connects the introduction pipe 83b. 83b is communicated with the tank line 86a to the tank 86, the pressure in the introduction pipe 83b is used as the tank pressure, and the operation of the left and right traveling
[0035]
The
[0036]
That is, the drive signal Scr is a signal corresponding to the normal rotation (or reverse rotation, hereinafter, the same relationship) of the
[0037]
When the drive signal Scr is a signal corresponding to the stop of the crushing
[0038]
The pump control valve 76 has a function of converting a flow rate into a pressure, and a piston 76a capable of connecting / disconnecting the center bypass line 75 and the tank line 86b through a throttle portion 76aa. The upstream side is connected to springs 76b and 76c for urging both ends, and a discharge line 87 of the pilot pump 64 via a pilot introduction line 88a (described later) and a pilot introduction line 88c (same as above). And a variable relief valve 76d whose downstream side is connected to the
[0039]
With such a configuration, the pump control valve 76 functions as follows. That is, as described above, the left traveling
[0040]
Conversely, when each of the
[0041]
In the present embodiment, as will be described later, the tilt angle of the
[0042]
In addition,
[0043]
The
[0044]
Thereby, the pressure oil from the second
[0045]
As with the
[0046]
As with the
[0047]
With respect to the supply of the pressurized oil to the feeder
[0048]
Here, the functions related to the
The port 68Ab at the
[0049]
Here, the
[0050]
The maximum load pressure guided to the maximum
[0051]
As described above, the
[0052]
On the other hand, a relief valve (unload valve) 122 provided with a
At this time, the relief pressure set by the
[0053]
A
[0054]
With such a configuration, during the crushing operation, the
[0055]
Conversely, when each control valve is operated to be opened, that is, when the required flow rate to the second
[0056]
As described above, the control between the downstream pressures of the throttle means 68Aa, 69Aa, 70Aa and the maximum load pressure by the
The pressure compensation function and the tilt angle control of the
[0057]
Further, a
[0058]
The
[0059]
The tilting
[0060]
Of the
[0061]
That is, when the control pressures PC1 and PC2 are high, the valve bodies 131a and 132a move rightward in FIG. P Is transmitted to the
[0062]
As described above, in the
[0063]
Further, in the
[0064]
The control characteristics of the pump discharge flow rate by the
FIG. 7 shows the surplus flow rate Qt1 discharged from the first hydraulic pump 62 through the center bypass line 75 to the throttle portion 76aa of the pump control valve 76, or discharged through the
[0065]
7 and 8, the
[0066]
The required flow rate of the
[0067]
In FIG. 7, the required flow rate of the
[0068]
As a result, as described above, the negative control for controlling the tilt of the
[0069]
4 to 6, the
[0070]
That is, the force acting on the
[0071]
Then, as the force based on the sum P1 + P2 of the discharge pressures of the first and second
[0072]
As described above, as the discharge pressures P1 and P2 of the first and second
[0073]
In the present embodiment, both the first hydraulic pump 62 and the second
[0074]
The operation panel 73 includes a crusher start / stop switch 73a for starting / stopping the crushing
[0075]
When the operator operates various switches and dials of the operation panel 73, operation signals are input to the
[0076]
That is, when the “running mode” is selected by the mode selection switch 73f of the operation panel 73, the drive signal St to the solenoid control valve 85 is turned on to move the solenoid control valve 85 to the
[0077]
Further, the crusher start / stop switch 73a is pushed to the "start" side in a state where "forward" (or "reverse" (hereinafter, the correspondence is the same)) is selected by the crusher forward / reverse selection dial 73b of the operation panel 73. In this case, the drive signal Scr to the solenoid drive unit 65a (or the solenoid drive unit 65b) of the
[0078]
Thereafter, when the crusher start / stop switch 73a is pushed to the "stop" side, the drive signal Scr to both the solenoid drive unit 65a and the solenoid drive unit 65b of the crushing
[0079]
When the feeder start / stop switch 73c of the operation panel 73 is pushed to the "start" side, the drive signal Sf to the solenoid drive section 68a of the
[0080]
Similarly, when the discharge conveyor start / stop switch 73d is pushed to the "start" side, the discharge conveyor control valve 69 is switched to the upper switching position 69A in FIG. 5, and the discharge conveyor
[0081]
When the magnetic separator start / stop switch 73e is pushed to the "start" side, the magnetic
[0082]
Here, the most significant feature of the present embodiment is that the driving of the
4 to 6,
[0083]
The
[0084]
In FIG. 9, first, in
[0085]
In
[0086]
In
[0087]
In
[0088]
In
[0089]
In
[0090]
On the other hand, in the
In
[0091]
In
[0092]
In
[0093]
In the above, the
[0094]
Further, the first hydraulic pump 62 constitutes a first hydraulic pump for driving a hydraulic motor for the crusher, and the second
[0095]
Further, the
[0096]
Next, the operation of the embodiment of the self-propelled crusher of the present invention having the above configuration will be described below.
In the self-propelled crusher having the above configuration, during crushing operation, the operator selects the “crush mode” with the mode selection switch 73f of the operation panel 73 to disable the traveling operation, and then starts / stops the magnetic separator. 73e, the discharge conveyor start / stop switch 73d, the crusher start / stop switch 73a, and the feeder start / stop switch 73c are sequentially pushed to the "start" side.
[0097]
By the above operation, the drive signal Sm from the
[0098]
Thereby, the pressure oil from the second
[0099]
When the crushed object is put into the
[0100]
In the crushing operation performed in such a procedure, the
That is, after the flag is set to 0 in
[0101]
Here, for example, when the supply amount of the crushed material to the crushing
[0102]
When the
[0103]
According to the embodiment of the self-propelled crusher of the present invention having the configuration and operation as described above, the following effects can be obtained.
That is, in the present embodiment, as described above, the
[0104]
Here, during the crushing operation by the self-propelled crusher according to the present embodiment, the load pressure of the hydraulic motor 21 for the crusher is larger than the load pressure of the hydraulic actuator for the auxiliary machine including the
[0105]
At this time, when the self-propelled crusher has a structure like the above-described conventional technology, for example, as shown in FIG. 12, the discharge pressure P1 of the first hydraulic pump 62 (= the load pressure of the hydraulic motor 21 for the crusher) ) Is detected, and its discharge pressure value P1 is 0 Then, the
[0106]
On the other hand, in the present embodiment, the
[0107]
Thus, according to the present embodiment, the shift of the PQ curve of the first hydraulic pump 62 toward the high torque side and the shift of the PQ curve of the second
[0108]
In the above-described embodiment of the present invention, the first and second hydraulic pumps 62 and 137 are guided directly to the
[0109]
Further, in the above-described embodiment of the present invention, each device is sequentially and manually activated by the operator pressing a switch of each device on the operation panel 73 to the activation side. An activation switch may be provided, and when the operator pushes the interlocking activation switch to the activation side, the
[0110]
【The invention's effect】
According to the present invention, when the average value of the discharge pressures of the first and second hydraulic pumps detected by the first discharge pressure detection means and the second discharge pressure detection means is equal to or more than a predetermined threshold value, The control means reduces or stops the operation speed of the feeder. Accordingly, the horsepower of the first hydraulic pump is increased in response to the shift of the first hydraulic pump characteristic toward the high torque side and the shift of the second hydraulic pump characteristic toward the low torque side due to the full horsepower control of the control means. The drive of the feeder can be continued so as to use the minute effectively. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the crushing efficiency of the self-propelled crusher.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing the entire structure of an embodiment of a self-propelled crusher of the present invention.
FIG. 2 is a top view showing the overall structure of one embodiment of the self-propelled crusher of the present invention.
FIG. 3 is a front view showing the entire structure of the embodiment of the self-propelled crusher of the present invention, as viewed from the left side in FIG.
FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram showing an entire configuration of a hydraulic drive device provided in one embodiment of the self-propelled crusher of the present invention.
FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram showing an overall configuration of a hydraulic drive device provided in one embodiment of the self-propelled crusher of the present invention.
FIG. 6 is a hydraulic circuit diagram illustrating an entire configuration of a hydraulic drive device provided in an embodiment of the self-propelled crusher of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a surplus flow rate of first and second hydraulic pumps and a control pressure in one embodiment of the self-propelled crusher of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between control pressure and pump discharge flow rates of first and second hydraulic pumps in one embodiment of the self-propelled crusher of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart showing control contents relating to automatic deceleration / stop control of a feeder among functions of a controller constituting one embodiment of the self-propelled crusher of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a discharge pressure and a maximum discharge flow rate when the first hydraulic pump constituting the embodiment of the self-propelled crusher of the present invention moves to a high torque characteristic by full horsepower control. It is.
FIG. 11 is a diagram showing a relationship between a discharge pressure and a maximum discharge flow rate when the second hydraulic pump constituting the embodiment of the self-propelled crusher of the present invention moves to a low torque characteristic by full horsepower control. It is.
FIG. 12 is a diagram showing a relationship between a discharge pressure of a first hydraulic pump and a maximum discharge flow rate in a conventional structure.
FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the average value of the discharge pressure of the first and second hydraulic pumps constituting the embodiment of the self-propelled crusher of the present invention and the maximum discharge flow rate.
[Explanation of symbols]
15 Feeder (Auxiliary machine)
19 Hydraulic motor for feeder (hydraulic actuator for auxiliary machine)
20 Crushing device
21 Hydraulic motor for crusher
40 Discharge conveyor (auxiliary machine)
48 Hydraulic motor for discharge conveyor (Hydraulic actuator for auxiliary machine)
55 Magnetic separator (auxiliary machine)
60 Hydraulic motor for magnetic separator (hydraulic actuator for auxiliary machine)
61 engine (motor)
62 1st hydraulic pump (1st hydraulic pump)
63 Second hydraulic pump (second hydraulic pump)
68 Control valve for feeder
71 Regulator (control means)
72 Regulator (control means)
84 controller (control means)
136a-c discharge pressure detection pipeline (first discharge pressure detection means)
137a-c discharge pressure detection pipeline (second discharge pressure detection means)
138 pressure sensor (first discharge pressure detecting means)
139 Pressure sensor (second discharge pressure detecting means)
Claims (3)
破砕装置と、
この破砕装置に被破砕物を供給するフィーダを含む破砕作業に関連する作業を行う補助機械と、
前記破砕装置を駆動する破砕装置用油圧モータ、前記補助機械を駆動する補助機械用油圧アクチュエータ、前記破砕装置用油圧モータを駆動する第1の油圧ポンプ、前記補助機械用油圧アクチュエータを駆動する第2の油圧ポンプ、及び前記第1の油圧ポンプと前記第2の油圧ポンプとを駆動する原動機を有する油圧駆動装置と、
前記第1の油圧ポンプの吐出圧を検出する第1の吐出圧検出手段と、
前記第2の油圧ポンプの吐出圧を検出する第2の吐出圧検出手段と、
前記第1の油圧ポンプ及び第2の油圧ポンプの入力トルクの合計が前記原動機の出力トルク以下になるように前記第1の吐出圧検出手段の検出信号と第2の吐出圧検出手段の検出信号とに基づき前記第1の油圧ポンプ及び第2の油圧ポンプの吐出流量を制御するとともに、前記第1の吐出圧検出手段及び第2の吐出圧検出手段の検出信号に基づき前記フィーダの動作速度を減速又は停止する制御を行う制御手段と
を備えたことを特徴とする自走式破砕機。In a self-propelled crusher that crushes the material to be crushed,
Crushing equipment,
An auxiliary machine that performs work related to crushing work including a feeder that supplies a material to be crushed to the crushing apparatus,
A hydraulic motor for the crushing device that drives the crushing device, a hydraulic actuator for the auxiliary machine that drives the auxiliary machine, a first hydraulic pump that drives the hydraulic motor for the crushing device, and a second hydraulic pump that drives the hydraulic actuator for the auxiliary machine A hydraulic pump having a prime mover for driving the first hydraulic pump and the second hydraulic pump,
First discharge pressure detecting means for detecting a discharge pressure of the first hydraulic pump,
Second discharge pressure detecting means for detecting a discharge pressure of the second hydraulic pump;
The detection signal of the first discharge pressure detection means and the detection signal of the second discharge pressure detection means such that the sum of the input torques of the first hydraulic pump and the second hydraulic pump is equal to or less than the output torque of the prime mover. Controlling the discharge flow rates of the first hydraulic pump and the second hydraulic pump based on the above, and controlling the operation speed of the feeder based on the detection signals of the first discharge pressure detecting means and the second discharge pressure detecting means. A self-propelled crusher, comprising: control means for controlling deceleration or stopping.
前記制御手段は、前記第1の吐出圧検出手段の検出信号から得られる第1の油圧ポンプの吐出圧と前記第2の吐出圧検出手段の検出信号から得られる第2の油圧ポンプの吐出圧との和に基づいて前記第1の油圧ポンプ及び第2の油圧ポンプの吐出流量を制御することを特徴とする自走式破砕機。The self-propelled crusher according to claim 1,
The control means includes: a discharge pressure of a first hydraulic pump obtained from a detection signal of the first discharge pressure detection means; and a discharge pressure of a second hydraulic pump obtained from a detection signal of the second discharge pressure detection means. A self-propelled crusher, wherein discharge flow rates of the first hydraulic pump and the second hydraulic pump are controlled based on the sum of
前記制御手段は、前記第1の吐出圧検出手段の検出信号から得られる第1の油圧ポンプの吐出圧と前記第2の吐出圧検出手段の検出信号から得られる第2の油圧ポンプの吐出圧との平均値に基づいて前記フィーダの動作速度を制御することを特徴とする自走式破砕機。The self-propelled crusher according to claim 1 or 2,
The control means includes: a discharge pressure of a first hydraulic pump obtained from a detection signal of the first discharge pressure detection means; and a discharge pressure of a second hydraulic pump obtained from a detection signal of the second discharge pressure detection means. The operation speed of the feeder is controlled based on the average value of the crusher and the self-propelled crusher.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8042753B2 (en) | 2008-05-14 | 2011-10-25 | Komatsu Ltd. | Mobile crusher |
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- 2002-12-09 JP JP2002356267A patent/JP2004188251A/en active Pending
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